package com.lbc.queue;

import java.util.Scanner;

public class CircleArrayQueueDemo {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例");
        // 创建一个环形队列
        CircleArray queue = new CircleArray(4); // 设置4，但有效长度3
        char key = ' ';  // 接收用户输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        // 输出一个菜单
        while (loop) {
            System.out.println("s(show): 显示队列");
            System.out.println("e(exit): 退出队列");
            System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
            System.out.println("g(get): 从队列中取出数据");
            System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");
            key = scanner.next().charAt(0);  // 接收一个字符
            switch (key) {
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("输入一个数");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.println("取出的数据是：" + res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.println("队列头的数据是：" + res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出~~");
    }

}

//  使用数组模拟一个循环队列
class CircleArray {
    private int maxSize;  // 最大容量
    // 变量含义调整
    // front: 指向队列的第一个元素，初始值为0
    private int front;
    // rear：队列尾的后一个元素--》空出一个元素做约定，初始值也为0
    private int rear;
    private int[] arr;  //  存放数据，模拟队列

    //  创建队列的构造器
    public CircleArray(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }

    // 判断队列是否满
    public boolean isFull () {
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }
    // 判断队列是否空
    public boolean isEmpty () {
        return rear == front;
    }
    //  添加数据到队列
    public void addQueue (int n) {
        // 判断是否满
        if (isFull()) {
            System.out.println("队列满，不能加入数据~~");
            return;
        }
        arr[rear] = n;
        rear = (rear + 1) % maxSize;  // 让rear后移,这里必须考虑取模
    }

    // 出队列
    public int getQueue () {
        // 判断队列是否空
        if (isEmpty()) {
            // 通过抛出异常来处理
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }
        int value = arr[front];
        front = (front + 1 ) % maxSize;
        return value;
    }

    // 显示队列的所有数据
    public void showQueue () {
        // 遍历
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列空，没有数据~~");
            return;
        }
        // 从front开始便利，遍历多个元素
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
        }
    }

    // 求出当前队列有效数据的个数
    public int size () {
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    // 显示队列的头数据，注意不是取出数据
    public int headQueue () {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列空，没有数据~~");
        }
        return arr[front];
    }
}
